用Java来实现FTP服务器应用的详细讲解

商海惜

【编者按】
　　根据FTP 的工作原理，在主函数中建立一个服务器套接字端口，等待客户端请求，一旦客户端请求被接受，服务器程序就建立一个服务器分线程，处理客户端的命令。如果客户端需要和服务器端进行文件的传输，则建立一个新的套接字连接来完成文件的操作。  

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【正文】
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　　FTP 的主要操作都是基于各种命令基础之上的。常用的命令有：  

　　◆ 设置传输模式，它包括ASCⅡ(文本) 和BINARY 二进制模式;  

　　◆ 目录操作，改变或显示远程计算机的当前目录(cd、dir/ls 命令);  

　　◆ 连接操作，open命令用于建立同远程计算机的连接；close命令用于关闭连接;  

　　◆ 发送操作，put命令用于传送文件到远程计算机；mput 命令用于传送多个文件到远程计算机;  

　　◆ 获取操作，get命令用于接收一个文件；mget命令用于接收多个文件。  

　　编程思路  

　　根据FTP 的工作原理，在主函数中建立一个服务器套接字端口，等待客户端请求，一旦客户端请求被接受，服务器程序就建立一个服务器分线程，处理客户端的命令。如果客户端需要和服务器端进行文件的传输，则建立一个新的套接字连接来完成文件的操作。  

　　编程技巧说明  

　　1.主函数设计  

　　在主函数中，完成服务器端口的侦听和服务线程的创建。我们利用一个静态字符串变量initDir 来保存服务器线程运行时所在的工作目录。服务器的初始工作目录是由程序运行时用户输入的，缺省为C盘的根目录。  

　　具体的代码如下：  

　　public class ftpServer extends Thread{  

　　private Socket socketClient;  

　　private int counter;  

　　private static String initDir;  

　　public static void main(String[] args){  

　　if(args.length != 0) {  

　　initDir = args[0];  

　　}else{ initDir = "c:";}  

　　int i = 1;  

　　try{  

　　System.out.println("ftp server started!");  

　　//监听21号端口  

　　ServerSocket s = new ServerSocket(21);  

　　for(;;){  

　　//接受客户端请求  

　　Socket incoming = s.accept();  

　　//创建服务线程  

　　new ftpServer(incoming,i).start();  

　　i++;  

　　}  

　　}catch(Exception e){}  

　　}

　　2. 线程类的设计  

　　线程类的主要设计都是在run()方法中实现。用run()方法得到客户端的套接字信息，根据套接字得到输入流和输出流，向客户端发送欢迎信息。  
 
3. FTP 命令的处理  

　　(1) 访问控制命令  

　　◆ user name(user) 和 password (pass) 命令处理代码如下：  

　　if(str.startsWith("USER")){  

　　user = str.substring(4);  

　　user = user.trim();  

　　out.println("331 Password");}  

　　if(str.startsWith("PASS"))  

　　out.println("230 User "+user+" logged in.");

　　User 命令和 Password 命令分别用来提交客户端用户输入的用户名和口令。  

　　◆ CWD (CHANGE WORKING DIRECTORY) 命令处理代码如下：  

　　if(str.startsWith("CWD")){  

　　String str1 = str.substring(3);  

　　dir = dir+"/"+str1.trim();  

　　out.println("250 CWD command succesful");  

　　}

　　该命令改变工作目录到用户指定的目录。  

　　◆ CDUP (CHANGE TO PARENT DIRECTORY) 命令处理代码如下：  

　　if(str.startsWith("CDUP")){  

　　int n = dir.lastIndexOf("/");  

　　dir = dir.substring(0,n);  

　　out.println("250 CWD command succesful");  

　　}

　　该命令改变当前目录为上一层目录。  

　　◆ QUIT命令处理代码如下：  

　　if(str.startsWith("QUIT")) {  

　　out.println("GOOD BYE");  

　　done = true;  

　　}

　　该命令退出及关闭与服务器的连接，输出GOOD BYE。  

　　(2) 传输参数命令  

　　◆ Port命令处理代码如下：  

　　if(str.startsWith("PORT")) {  

　　out.println("200 PORT command successful");  

　　int i = str.length() - 1;  

　　int j = str.lastIndexOf(",");  

　　int k = str.lastIndexOf(",",j-1);  

　　String str1,str2;  

　　str1="";  

　　str2="";  

　　for(int l=k+1;lstr1 = str2 + str.charAt(l);  

　　}  

　　for(int l=j+1;l<=i;l++){  

　　str2 = str2 + str.charAt(l);  

　　}  

　　tempPort = Integer.parseInt(str1) * 16 *16 +Integer.parseInt(str2);  

　　}

　　使用该命令时，客户端必须发送客户端用于接收数据的32位IP 地址和16位 的TCP 端口号。这些信息以8位为一组，使用十进制传输，中间用逗号隔开。  

　　◆ TYPE命令处理代码如下：  

　　if(str.startsWith("TYPE")){  

　　out.println("200 type set");  

　　}

　　TYPE 命令用来完成类型设置。
       ◆ RETR (RETEIEVE) 和 STORE (STORE)命令处理的代码  

　　if(str.startsWith("RETR")){  

　　out.println("150 Binary data connection");  

　　str = str.substring(4);  

　　str = str.trim();  

　　RandomAccessFile outFile = new  

　　RandomAccessFile(dir+"/"+str,"r");  

　　Socket tempSocket = new Socket(host,tempPort);  

　　OutputStream outSocket  

　　= tempSocket.getOutputStream();  

　　byte byteBuffer[]= new byte[1024];  

　　int amount;  

　　try{  

　　while((amount = outFile.read(byteBuffer)) != -1){  

　　outSocket.write(byteBuffer, 0, amount);  

　　}  

　　outSocket.close();  

　　out.println("226 transfer complete");  

　　outFile.close();  

　　tempSocket.close();  

　　}  

　　catch(IOException e){}  

　　}  

　　if(str.startsWith("STOR")){  

　　out.println("150 Binary data connection");  

　　str = str.substring(4);  

　　str = str.trim();  

　　RandomAccessFile inFile = new  

　　RandomAccessFile(dir+"/"+str,"rw");  

　　Socket tempSocket = new Socket(host,tempPort);  

　　InputStream inSocket  

　　= tempSocket.getInputStream();  

　　byte byteBuffer[] = new byte[1024];  

　　int amount;  

　　try{  

　　while((amount =inSocket.read(byteBuffer) )!= -1){  

　　inFile.write(byteBuffer, 0, amount);  

　　}  

　　inSocket.close();  

　　out.println("226 transfer complete");  

　　inFile.close();  

　　tempSocket.close();  

　　}  

　　catch(IOException e){}  

　　}
　　文件传输命令包括从服务器中获得文件RETR和向服务器中发送文件STOR，这两个命令的处理非常类似。处理RETR命令时，首先得到用户要获得的文 件的名称，根据名称创建一个文件输入流，然后和客户端建立临时套接字连接，并得到一个输出流。随后，将文件输入流中的数据读出并借助于套接字输出流发送到 客户端，传输完毕以后，关闭流和临时套接字。

　　STOR 命令的处理也是同样的过程，只是方向正好相反。  

　　◆ DELE (DELETE)命令处理代码如下：  

　　if(str.startsWith("DELE")){  

　　str = str.substring(4);  

　　str = str.trim();  

　　File file = new File(dir,str);  

　　boolean del = file.delete();  

　　out.println("250 delete command successful");  

　　}

　　DELE 命令用于删除服务器上的指定文件。  

　　◆ LIST命令处理代码如下：  

　　if(str.startsWith("LIST")) {  

　　try{  

　　out.println("150 ASCII data");  

　　Socket tempSocket = new Socket(host,tempPort);  

　　PrintWriter out2= new PrintWriter(tempSocket.getOutputStream(),true);  

　　File file = new File(dir);  

　　String[] dirStructure = new String[10];  

　　dirStructure= file.list();  

　　String strType="";  

　　for(int i=0;iif( dirStructure.indexOf(".") == -1) {  

　　strType = "d ";}  

　　else  

　　{strType = "- ";}  

　　out2.println(strType+dirStructure);  

　　}  

　　tempSocket.close();  

　　out.println("226 transfer complete");  

　　}  

　　catch(IOException e){}

　　LIST 命令用于向客户端返回服务器中工作目录下的目录结构，包括文件和目录的列表。处理这个命令时，先创建一个临时的套接字向客户端发送目录信息。这个套接字的 目的端口号缺省为1，然后为当前工作目录创建File 对象，利用该对象的list()方法得到一个包含该目录下所有文件和子目录名称的字符串数组，然后根据名称中是否含有文件名中特有的“.”来区别目录和文 件。最后，将得到的名称数组通过临时套接字发送到客户端。